隨著飛機裝配數(shù)字化程度的提高及新型航空難加工材料鈦合金和復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)鉆孔加工越來越不能滿足加工的需要。螺旋銑孔技術(shù)作為一種新型的孔加工技術(shù),相對傳統(tǒng)鉆孔加工尤其是難加工材料鈦合金和復(fù)合材料加工體現(xiàn)出諸多優(yōu)勢,已在國外航空裝配現(xiàn)場成功應(yīng)用,但國外采取了嚴(yán)格的技術(shù)封鎖。目前國內(nèi)螺旋銑孔加工多采用傳統(tǒng)立銑刀,而立銑刀在加工中存在許多問題,因此需要獨立自主研究適用我國飛機裝配的螺旋銑孔專用刀具。首先分析了螺旋銑孔過程中刀具的運動特點,建立了刀具運動軌跡與切削速度的數(shù)學(xué)描述,并指出傳統(tǒng)立銑刀在螺旋銑孔加工中存在的問題。從解決立銑刀存在的問題出發(fā),借鑒群鉆對麻花鉆的改進(jìn),基于自由切削和分屑原理,設(shè)計了一種具有分布式多點陣端部切削刃的螺旋銑孔專用刀具。利用軌跡方程模擬專用刀具及立銑刀端部切削刃運動軌跡,對專用刀具的分屑作用進(jìn)行分析；利用三維建模軟件模擬未變形切屑形狀,并與立銑刀對比,對專用刀具的切屑形狀、側(cè)刃與端刃切削比例進(jìn)行分析。通過鋁合金、鈦合金和復(fù)合材料螺旋銑孔試驗,對專用刀具的分屑及制孔效果、使用壽命進(jìn)行驗證,同時結(jié)合鈦合金孔出口切屑帽的形成分析了專用刀具端部切削刃設(shè)計對出口毛刺的抑制作用。最后從專用刀具幾何參數(shù)選擇出發(fā),結(jié)合相關(guān)的試驗、分析結(jié)果和刀具改進(jìn)過程,對端部切削刃前角選擇、偏心距與中心刃選擇及端部切削刃多點陣分布進(jìn)行分析。